El virus del tumor mamario del ratón ( MMTV ) es un retrovirus transmitido por la leche, como los virus HTL , HI y BLV . Pertenece al género Betaretrovirus . El MMTV se conocía anteriormente como virus Bittner y anteriormente como "factor de la leche", en referencia a la transmisión vertical extracromosómica del cáncer de mama murino por lactancia adoptiva, demostrada en 1936 por John Joseph Bittner mientras trabajaba en el Laboratorio Jackson en Bar Harbor, Maine. Bittner estableció la teoría de que un agente canceroso, o "factor de la leche", podría ser transmitido por madres cancerosas a ratones jóvenes a partir de un virus en la leche de su madre. [1] [2] La mayoría de los tumores mamarios en ratones son causados por el virus del tumor mamario del ratón.
Varias cepas de ratones portan el virus de forma endógena, pero también se transmite verticalmente a través de la leche de la madre a la cría. Está contenido como un provirus de ADN integrado en el ADN de los linfocitos de la leche . Los virus se transportan a través del tracto gastrointestinal hasta las placas de Peyer , donde infectan los macrófagos del nuevo huésped y luego los linfocitos. [ cita requerida ]
El virus del tumor mamario del ratón (MMTV) se ha clasificado anteriormente como un retrovirus simple ; sin embargo, recientemente se ha establecido que MMTV codifica una proteína de exportación de ARNm autorreguladora adicional , Rem, con semejanza con la proteína Rev del virus de inmunodeficiencia humana ( VIH ) , y por lo tanto es el primer retrovirus murino complejo que se ha documentado. [3] [4] Rem parece viajar entre el núcleo y el citoplasma. [5] A diferencia de Rem, que exporta exclusivamente ARNm gag/pol sin empalmar, la proteína Rev del VIH-1 media la acumulación citoplasmática de ARNm tanto sin empalmar como de empalme simple. [6]
El MMTV codifica los genes estructurales retrovirales y, además, un superantígeno . Esto estimula a los linfocitos T con un cierto tipo de cadena beta V en su receptor de células T , que a su vez estimula la proliferación de células B aumentando la población de células que pueden ser infectadas. [7] Durante la pubertad, el virus ingresa a las glándulas mamarias con linfocitos migrantes e infecta las células epiteliales proliferantes de las glándulas mamarias. [8]
Como retrovirus, el MMTV es capaz de insertar su genoma viral en el genoma del huésped. El genoma de ARN del virus es transcrito de forma inversa por la transcriptasa inversa en ADN. Este estado intermedio del ADN del virus se denomina provirus . Cuando el ADN del virus se inserta dentro o incluso cerca de un gen, es capaz de cambiar la expresión de ese gen y potencialmente producir un oncogén que podría eventualmente convertirse en cáncer. [9] El genoma viral es capaz de causar cáncer solo si altera la expresión de un oncogén. Si el genoma viral se inserta en una región "silenciosa" del genoma del huésped, entonces es inofensivo o puede causar otras enfermedades. Se expresan altos niveles de MMTV en leucemias linfoides de las cepas de ratón GR y DBA/2 que contienen provirus MMTV integrados adicionales. Estas leucemias son activas cuando las células se transfieren a otros ratones. [10]
Cuando el genoma del virus se inserta dentro del genoma del huésped, es capaz de transcribir sus propios genes virales. En los experimentos de FU Reuss y JM Coffin (2000) se menciona que la expresión del genoma del virus es activada por un elemento potenciador que está presente en la región U3 de la repetición terminal larga del genoma. [11] Además, la expresión del genoma se activa específicamente en las células de la glándula mamaria. [11] El estrógeno es capaz de activar aún más la expresión del genoma viral. [9] La expresión del gen sag que está presente en el provirus es responsable de la producción de un superantígeno. [8]
El MMTV puede transmitirse por vía exógena o endógena. Si el virus se transmite por vía exógena, pasa de la madre ratón a sus crías a través de la leche. [12]
Alternativamente, las crías pueden infectarse verticalmente a través de una infección endógena, heredando el virus directamente de su madre en la línea germinal. Los ratones que se infectan de esta manera tienen mayores tasas de aparición de tumores. Un retrovirus es endógeno a su huésped una vez que el ADN proviral se inserta en el ADN cromosómico. Como resultado, los ratones con MMTV endógeno tienen el ADN del virus en cada célula de su cuerpo, ya que el virus está presente en el ADN del espermatozoide o del óvulo a partir del cual se concibe el animal. [ cita requerida ]
El MMTV endógeno reacciona a toda la gama de hormonas que regulan el desarrollo mamario normal y la lactancia, se ha demostrado respuesta a las hormonas esteroides ( andrógenos , glucocorticoides y progestinas ), [13] así como a la prolactina . [14]
Cuando el ratón alcanza la pubertad, el virus comienza a expresar su ARN mensajero en los tejidos sensibles a los estrógenos. Como resultado, después de la pubertad, todas las células mamarias contendrán el retrovirus activo y comenzarán a replicarse en el genoma y a expresar el ARN mensajero viral en todas las nuevas células del tejido mamario. [12]
La LTR ( repetición terminal larga ) de MMTV contiene un elemento de respuesta a la hormona glucocorticoide . Este elemento glucocorticoide es un promotor que se utiliza a menudo para construir ratones que desarrollan una enfermedad similar al cáncer de mama, porque se busca mucho un sistema modelo animal para el cáncer de mama cercano a la enfermedad humana. [ cita requerida ]
El promotor MMTV se utiliza en el sistema modelo PyMT de modelos murinos de metástasis de cáncer de mama . Aquí Py es la abreviatura de polioma y MT es la abreviatura de T media. Hay más sistemas modelo de cáncer de mama que utilizan el promotor MMTV. El antígeno T medio del polioma se toma del virus del polioma . Se ha demostrado que el modelo MMTV-PyMT es un modelo fiable de metástasis de cáncer de mama. [15] En el cáncer de mama humano no se encontró el antígeno T medio del polioma. [16]
MMTV codifica un superantígeno (Sag) que, cuando se expresa en la superficie de las células B u otras células presentadoras de antígenos, activa una gran cantidad de células T mediante la interacción con cadenas β específicas del receptor de células T. La respuesta de células T resultante estimula a su vez la proliferación de las células B infectadas y, por lo tanto, amplifica la cantidad de células infectadas por el virus y de posibles células espectadoras diana.
Sin embargo, los objetivos finales del MMTV son las células de la glándula mamaria, que comienzan a dividirse durante la pubertad... Las células linfoides infectadas luego llevan el virus a las células de la glándula mamaria en desarrollo, lo que también permite que el virus supere su problema espacial... La actividad de SAg es necesaria para la infección viral eficiente de las células epiteliales mamarias y la tumorigénesis consecuente... Por lo tanto, la estimulación mediada por SAg de las células linfoides es necesaria para su infección y para la propagación del virus entre las células de la glándula mamaria.